畢業(yè)論文--集中供熱的可持續(xù)發(fā)展

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　中國城鎮(zhèn)集中供熱的可持續(xù)發(fā)展</p><p><b>　　二零一一年六月</b></p><p><b>　　XX專業(yè) </b></p><p>　　中國城鎮(zhèn)集中供熱的可持續(xù)發(fā)展</p><p>　　Chines

2、e town concentration provides thermic to sustain a shape</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　內(nèi)容摘要……………………………………………………（Ⅰ）</p><p>　　正文目錄……………………………………………………（Ⅱ）</p>&l

3、t;p>　　注 釋………………………………………………………（Ⅲ）</p><p>　　參考文獻……………………………………………………（Ⅳ）</p><p>　　附 錄………………………………………………………（Ⅴ）</p><p>　　后 記（致謝）………………………………………………（Ⅵ）</p><p><b>

4、　　Ⅰ內(nèi)容摘要</b></p><p>　　供熱是為建筑業(yè)創(chuàng)造舒適環(huán)境，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造合適條件的服務(wù)部門。它要消耗大量的能源 ，據(jù)統(tǒng)計，三北地區(qū)采暖耗能約占全年總能耗的13%，北京市冬季采暖年用煤量600萬噸～70 0萬噸，約占全年總能耗3000萬噸的20～23%。1995年，我國燃煤排放CO25～6億噸，排放S O22000萬噸，排放煙塵1700萬噸，它是現(xiàn)今城鎮(zhèn)最大的環(huán)境污染源。城鎮(zhèn)集中供熱全年收

5、 費收益可達121.5億元。由此可見，供熱是與能源和環(huán)境緊密相連的行業(yè)。</p><p>　　可持續(xù)發(fā)展的目的是發(fā)展，但當前的發(fā)展一定要把節(jié)約資源，保護環(huán)境放到重要位置，以保 證將來的發(fā)展。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，供熱的發(fā)展速度將更快。 因此，供熱的節(jié)能，供熱的環(huán)境保護，供熱的降低成本和供熱的提高效益等可持續(xù)發(fā)展問題 已成為供熱行業(yè)首要解決的問題。</p><p>　　

6、一、燃煤的集中供熱方式與多種能源供熱方式的結(jié)合</p><p>　　1.現(xiàn)階段我國城鎮(zhèn)供熱仍以燃煤的集中供熱方式為主。</p><p>　　它是由以下因素決定的：</p><p>　　(1).能源結(jié)構(gòu)，不論是現(xiàn)在，還是將來，煤約占我國總能源構(gòu)成的3/4。1995年我 國煤炭在一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中約占75%，石油約占17%，水電占6%，天然氣1.8%。這種 能源結(jié)

7、構(gòu)決定了供熱以燃煤為主。燃煤供熱方式中，較經(jīng)濟、較節(jié)能、環(huán)保效益較好的方式 是集中供熱方式。(2).居民用能消費結(jié)構(gòu)居民能源消費量隨著其生活質(zhì)量的提高而增長 ，兩者關(guān)系十分密切。居民生活用能的范圍包括照明、家電、炊事、采暖、空調(diào)和生活熱水 等。北京住宅不同用途用熱量的比例大致為采暖44.4～55.6%，空調(diào)16.9～10.6%，生活熱水 23.9～15.2%，炊事8.1～10.1%，家電、照明等6.7～8.5%。住宅能源消耗分為三個

8、過程。</p><p>　　①.電力過程：照明、家電等。</p><p>　?、?高溫過程：炊事。</p><p>　?、?中低溫過程：采暖、制冷和生活熱水等。對于電力過程，沒有其它合適的替代能源，只 能用電。而高溫過程和中低溫過程的能源種類及供應方式是可以選擇的，它們與能源開采， 能源轉(zhuǎn)換，城市環(huán)境，居民的收入密切相關(guān)。近年來，城市對大氣環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提高 ，

9、居民用能品種構(gòu)成也發(fā)生了很大變化，上海市1986年煤炭占71.66%，電力占12.15%，煤氣 占16.06%，而到1991年，上述的比例分別變成57.8%、20.94%和20.8%， 以煤為主的燃料結(jié)構(gòu)，正在逐步得到改善，天然氣是潔凈能源，但“以氣代煤 ”面臨的問題①.改造資金不易落實。②.天然氣價格過高，1.8元/Nm，約為煤的4～5倍 。③.天然氣供氣量不夠。北京市公用局提供的居民采暖天然氣年用氣總量為26.10億m居民生活(

10、做飯)年用氣量為8.32億m</p><p>　　北京市居民采暖天然氣用氣總量</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　北京市居民生活(做飯)天然氣用氣總量分析</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　而實際供給北京市的天然氣總量2

11、000年約為10億m3(最多替代200萬噸煤)遠低于上述數(shù)據(jù) 。因此，燃清潔能源天然氣，油的采暖方式，只能在有限的范圍內(nèi)發(fā)展。電采暖方式的發(fā)展 受到制約的因素更多。因此，在比較長的時間內(nèi)，燃煤的集中供熱方式仍是我國發(fā)展城市供 熱的主力軍。</p><p>　　(3).已建熱電廠、燃煤集中供熱工程為今后城市供熱的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　經(jīng)過約20年的努力，我國城市集中供熱

12、已具備一定的規(guī)模。至1998年有286個城市有集中供熱設(shè)施，供熱面積達8.6億m2，供熱管網(wǎng)約為3.5萬公里。已占華北、東北、西北、山東、 河南等采暖地區(qū)實有房屋面積319372萬m2；的1/4以上，其中住宅面積占60%以上，用熱人 口達3000多萬。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施之一的城市集中供熱工程除了已有的供熱能力之外，還具有很大的潛力。如北京在充分發(fā)揮現(xiàn)有熱源和已立項建設(shè)熱源的供熱能力的條件下，就能新 增供熱面積的4000萬m2；制定合理供

13、熱范圍，就能充分發(fā)揮已建213公里熱網(wǎng)的供熱能力 。從而既能盡快地滿足房屋建設(shè)迅速增長和人民生活水平不斷提高的需要，又能為改善城市 的大氣環(huán)境作出貢獻。</p><p>　　(4).科技進步為城市燃用清潔煤創(chuàng)造了條件。</p><p>　　①.開發(fā)和推廣清潔煤技術(shù)。主要措施，嚴格限制高硫煤的開采和大力推行煤炭的選洗加工 。1995年我國含硫量大于3%的高硫煤的產(chǎn)量為9500多萬噸，為煤炭總

14、產(chǎn)量的7%，但對全國二 氧化硫排放總量的貢獻率卻占25%。北京市經(jīng)委、市環(huán)保局等聯(lián)合發(fā)布了“關(guān)于全面推廣使 用低硫優(yōu)質(zhì)煤的通告”，徹底封殺高硫煤。煤炭經(jīng)過洗選加工，可以將里面的硫分、灰分大 部分去除，是解決燃煤污染的一個重要手段。</p><p>　?、?開發(fā)和推廣循環(huán)流化床鍋爐。這種鍋爐的最大優(yōu)勢是在燃燒過程中能有效的控制有害氣 體NOx和SO2的產(chǎn)生和排放(脫硫率可達90%)。</p><

15、p>　?、?除塵技術(shù)和裝備制造。除塵技術(shù)和設(shè)備已向既除塵又脫硫的方向發(fā)展。</p><p>　?、?電廠脫硫技術(shù)及其成套裝備制造。目前采用的脫硫方法有簡易半干法，簡易溫法，爐內(nèi) 噴鈣尾部加濕和電子束脫硫工藝等。大幅度降低脫硫設(shè)備的造價，開發(fā)和推廣適合中國國情的脫硫工藝是當前的主要任務(wù)。</p><p>　　2、有條件的重點城市，建立無燃煤區(qū)，采用清潔能源，如天然氣，液化石油氣、輕油和

16、電等供熱方式，提高城市大氣環(huán)境質(zhì)量。</p><p>　　我國的大氣污染屬煤煙型污染，主要污染物是煙塵和二氧化硫，燃煤是形成我國大氣污染的主要原因。隨著國家對環(huán)保日益重視，推動了燃氣、燃油、用電等清潔能源供熱方式的發(fā)展 。</p><p>　　隨著電力進入買方市場，隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展，有些地區(qū)開始用電采暖。目前，我國電力暫 時供大于求，但峰谷差越來越大，要發(fā)展用電供熱方式，就要求發(fā)展蓄熱(

17、冷)裝置，增加用 電投資，在目前電價較高的條件下，用電供熱大多在南方地區(qū)，過渡地區(qū)，北方地區(qū)僅在10 月底，11月初或4月氣較候寒冷時采用。</p><p>　　燃天然氣不排放SO2，并比燃煤減少NOx45%，CO252%比燃油減少NOX63%，CO226% 。按照國際上采用的成本效率分析法，即把大氣污染濃度降到指標水平的成本最低分析方法 ，發(fā)展天然氣供熱是一個可選擇的較佳的方案。由于我國天然氣探明程度較低，即使

18、從國外 引進，用于供熱的天然氣也是有限的，如北京2000年燃氣供熱熱化率約為11%，2010年約為28%。除此之外，燃天然氣供熱的熱價較高，用產(chǎn)的承受能力有限，也限制了它的發(fā)展。</p><p>　　在當前城市集中供熱的發(fā)展速度低于房屋建設(shè)發(fā)展速度和低于城市化水平的速度條件下，燃天然氣供熱方式發(fā)展速度較快是不可避免的。</p><p>　　目前，已從國外引進了許多類型的燃氣供熱設(shè)備，包括分

19、戶采暖的壁掛式燃氣兩用爐包括樓 棟式小鍋爐，包括直燃式溴化鋰制冷機和燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)方式，起步較高，為用戶的選擇提供 了很大的范圍。</p><p>　　3、供熱商品化、市場化對集中供熱提出了更高的要求。</p><p>　　用戶對供熱的要求：安全、可靠、舒適、調(diào)節(jié)方便、維修方便，改變收費方法。在計劃經(jīng)濟 體制下，民用采暖一直作為福利，采用按用熱面積計費的收費方法，這種方法既不利于節(jié)能 ，又給

20、政府財政帶來了沉重的負擔，還出現(xiàn)了熱費收繳難的問題。對于集中供熱來說，正在 逐步建立和完善對供熱用戶計量收費制度，積極開發(fā)熱量表和溫控閥。以滿足用戶的要求。 </p><p>　　城市集中供熱對我國能源的綜合利用，節(jié)約能源，改善城市大氣環(huán)境，提高人民生活水平有 重要的作用，對供熱的可持續(xù)發(fā)展具有舉足輕重的作用。</p><p>　　二、可持續(xù)發(fā)展與供熱技術(shù)的進步</p>&l

21、t;p><b>　　1.可持續(xù)發(fā)展</b></p><p>　　當前，我國的能源形勢十分嚴峻，主要表現(xiàn)如下，能源年增長約4%，不能滿足國民 經(jīng)濟年增長8%～10%的要求：能源缺口大。2000年約缺能4.6～5.4億噸標煤，2010年缺能8% ，2050年缺能24%；節(jié)能任務(wù)重，通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，貫徹執(zhí)行節(jié)能措施，2000 年節(jié)能5～7萬噸標煤，2010年約為8億噸標煤，205

22、0年約為17億噸標煤。由此可見，節(jié)能是 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最有效、最經(jīng)濟的途徑。目前，我國城市環(huán)境污染嚴重，約有57%的 城市總懸浮微粒超過國家限制值 ；約有48個城市SO2濃度超過國家二級排放標準；約有82 %的城市出現(xiàn)酸雨。能效低，能源浪費，環(huán)境惡化與可持續(xù)發(fā)展極不相稱，只有貫徹執(zhí)行可 持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略，才能使經(jīng)濟建設(shè)、人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，才能實現(xiàn)良性循環(huán)。</p><p>　　2、提高供熱系統(tǒng)能效，

23、降低能耗，降低造價是供熱行業(yè)當前的主要任務(wù)。 城市民用建筑快速發(fā)展，建筑能源消費增長迅速。1996～2000年，全國城鎮(zhèn)新建住宅面積 共12億m2，年均2.4億m2；2000～2010年，新建住宅33.5億m2，年均3.35億m2。采 暖能耗約占總能耗的13%，與發(fā)達國家建筑能耗占總能耗的40%相距甚遠。隨著我國經(jīng)濟的發(fā) 展人民生活水平必將朝著住房舒適化、生活現(xiàn)代化、娛樂多樣化目標發(fā)展，建筑能耗的比重 將不斷增長。</p&g

24、t;<p>　　近幾年來，集中供熱一直在貫徹執(zhí)行2000年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃，技術(shù)上、管理上、取得了很 大的進步，但與國際先進水平比，仍存在技術(shù)水平偏低的現(xiàn)象。主要表現(xiàn)在：熱源廠供熱效 率不太高，如熱電廠平均供熱標煤耗約為40kg/GJ，供熱鍋爐運行效率平均約為70%，熱源廠 運行時間短，供熱管網(wǎng)利用率低；供熱管網(wǎng)普遍存在管溝滲水、熱損失大、失水率高的問題 ；系統(tǒng)的控制及調(diào)節(jié)水平落后，許多城市均有多熱源，雖然管網(wǎng)已相互連接，

25、但由于熱源仍 為定速循環(huán)水泵，系統(tǒng)中熱力站自動化水平不高，管網(wǎng)無監(jiān)控系統(tǒng)，因此，無法進行多熱源 聯(lián)網(wǎng)運行，降低了系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性；二次管網(wǎng)水力不平衡等問題。由此可知，集中供熱應 針對目前存在的問題，從規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備選型、施工建設(shè)等方面降低工程造價；推行 采暖、生活熱水和制冷三聯(lián)供；采用新技術(shù)、新設(shè)備等提高城市熱網(wǎng)的保證程度和運行經(jīng)濟 性；加強供熱系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)；盡快地改變收費方法，實施計量收費，適用市場需求。</p>

26、<p>　　3、供熱技術(shù)的進步是保證集中供熱可持續(xù)發(fā)展的先決條件。</p><p>　　我國集中供熱要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，只有加大科技的力度，正如2000年技術(shù)進步發(fā)展 規(guī)劃所說，采取多種措施方法提高熱源熱能的綜合利用效率；采取多種提高管網(wǎng)輸送熱能的 經(jīng)濟性、安全性、可靠性，吸收和消化國外先進經(jīng)驗，降低供熱系統(tǒng)造價，才能促進集中供 熱的可持續(xù)性的發(fā)展。如研制多熱源聯(lián)合運行技術(shù)；開發(fā)利用垃圾焚能源技術(shù)及垃圾

27、焚燒設(shè) 備；有條件的城市推廣應用熱電冷三聯(lián)供；提高熱源廠供熱熱效率；推廣直埋管敷設(shè)技術(shù)； 增加熱力站調(diào)控設(shè)備；從實際出發(fā)，加速發(fā)展計算機監(jiān)控系統(tǒng)；逐步推廣計量收費方法和研 究適合按熱量計計量收費需要的戶內(nèi)采暖系統(tǒng)等。</p><p>　　三、新概念與傳統(tǒng)觀念</p><p><b>　　設(shè)計觀念的改變</b></p><p>　?、?從靜態(tài)設(shè)計

28、到動態(tài)設(shè)計</p><p>　　靜態(tài)設(shè)計指的是根據(jù)估算的設(shè)計熱負荷，根據(jù)產(chǎn)品額定工況下的數(shù)據(jù)，選擇熱源設(shè)備，設(shè)計 供熱熱網(wǎng)和用戶設(shè)備。各種設(shè)備(包括管網(wǎng))的特性曲線、工作點和所遵循的標準不一定能很 好地匹配，節(jié)能的設(shè)備不一定能組合成一個節(jié)能的系統(tǒng)。而動態(tài)設(shè)計實際上是系統(tǒng)設(shè)計，以 保證系統(tǒng)能效比為最高，實現(xiàn)系統(tǒng)熱源、熱網(wǎng)、熱力站和用戶各組件的最佳匹配。因此，設(shè) 計的任務(wù)就是要將系統(tǒng)全工況下的性能調(diào)整到最佳。這就是說

29、，供熱設(shè)計者不僅要考慮系統(tǒng) 在設(shè)計工況下的效率，還要考慮系統(tǒng)在部分負荷下的運行程序和控制邏輯。</p><p>　?、?從純技術(shù)設(shè)計到技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)保的綜合設(shè)計。</p><p>　　國外學者提出了壽命周期分析(LCA)的概念。他們認為無論從投資的角度還是節(jié)能環(huán)保角度 來看，系統(tǒng)一生中的“重頭戲”是在其運行階段。在此基礎(chǔ)上，國外學者進一步提出了壽命 周期地球環(huán)境負荷的概念，將供熱系統(tǒng)在壽命

30、周期中的廢熱排放量、溫室氣體排放量、酸性 氣體排放量、廢棄排放量以及破壞臭氧層氣體排放量等進行綜合考慮。</p><p>　　③.從專業(yè)設(shè)計到跨專業(yè)的協(xié)同設(shè)計。除專業(yè)設(shè)計之外，還要進行能耗分析，系統(tǒng)模似，進 行自動控制和自動檢測設(shè)計，采用技術(shù)經(jīng)濟分析方法，及掌握物業(yè)設(shè)施管理中的運行維護理 論等。</p><p>　　四、信息技術(shù)與供熱的發(fā)展.</p><p>　　1

31、、供熱計算機的應用提高了設(shè)計質(zhì)量和工作效率。目前，已從設(shè)計和簡單計算機 輔助繪圖逐步向設(shè)計全過程一體化、智能化和交互式的方向發(fā)展。</p><p>　　2、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，作為信息處理的人機系統(tǒng)正在開始由一個封閉 系統(tǒng)向開放系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。計算機控制及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為供熱系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)提供了新的有力 工具。由此可見，計算機的發(fā)展，系統(tǒng)方法，信息方法和人工智能的應用已經(jīng)成為供熱技術(shù) 發(fā)展的時代特征。

32、</p><p>　　3、信息技術(shù)的發(fā)展對供熱技術(shù)進步的影響。</p><p>　　計算機技術(shù)和現(xiàn)代化通信的結(jié)合正在改變著計算機應用的傳統(tǒng)模式。因特網(wǎng)以令人驚訝的速 度發(fā)展。它將對供熱科技的進步產(chǎn)生重大的影響。用戶不僅從網(wǎng)上獲取信息，還可在網(wǎng)上租 用應用軟件?；赪WW 信息搜集系統(tǒng)和IDGS也應運而生。供熱能源、供熱方式及它們與節(jié)能、環(huán)保之間的關(guān)系一直是大家關(guān)注的問題。本文的分析論 證可

33、能依據(jù)不充分，也可能不盡合理。如有不當之處，請批評指證。</p><p>　　蘭州交通大學環(huán)工系畢業(yè)設(shè)計任務(wù)指導書</p><p>　　設(shè)計題目：集中供熱系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　設(shè)計內(nèi)容：1、民用建筑采暖系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　2、區(qū)域室外熱水網(wǎng)路設(shè)計</p><p>　　民用建筑采暖系統(tǒng)設(shè)計：</p

34、><p><b>　　原始資料：</b></p><p><b>　　建筑物概況：</b></p><p>　　天水市某機械化工程公司—1樓，為八層框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度為27.50米，室內(nèi)外高差為600毫米，建筑面積為3657.51平方米。</p><p><b>　　氣象資料：</b&

35、gt;</p><p>　　冬季室外氣象資料根據(jù)建筑物所在地區(qū)按有關(guān)資料取值，室內(nèi)采暖計算溫度按房間用途取值如下：天水市供暖室外計算溫度為-7 C，室內(nèi)計算溫度：客廳與臥室為18C，廁所為25C ，廚房為10 C。</p><p>　　室外熱水網(wǎng)路熱力資料：供水溫度：t=95C 回水溫度：t=70 </p><p>　　外網(wǎng)資用壓力：p

36、=6000毫米水柱</p><p>　　熱水流量：外網(wǎng)可保證供應</p><p>　　引入口位置：由建筑物北向引來</p><p>　　建筑物平面、剖面、立面圖及其尺寸詳見附圖，及其圍護結(jié)構(gòu)資料如下：</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　計算說明部分：（各計算部分均

37、應列表）</p><p>　　采暖設(shè)計熱負荷計算；</p><p>　　各房間散熱器面積及片數(shù)選擇計算；</p><p>　　繪制采暖系統(tǒng)水利計算草圖；</p><p>　　采暖系統(tǒng)的水利計算。</p><p><b>　　設(shè)計制圖部分：</b></p><p>　　繪制采

38、暖系統(tǒng)管路軸測圖；</p><p>　　繪制采暖系統(tǒng)管路平面圖。</p><p>　　區(qū)域室外熱水網(wǎng)路設(shè)計：</p><p><b>　　原始資料：</b></p><p>　　設(shè)計地區(qū)：蘭州交通大學家屬區(qū)</p><p><b>　　最高建筑物高度：</b></p&g

39、t;<p><b>　　熱源：區(qū)域鍋爐房</b></p><p>　　設(shè)計供回水溫度：C/C</p><p><b>　　區(qū)域平面圖：見附圖</b></p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　計算說明部分：（各計算部分均應列表）</

40、p><p>　　熱負荷部分：各小區(qū)和總區(qū)的供暖熱符合，并繪制熱負荷隨室外溫度變化曲線圖；</p><p>　　確定供熱調(diào)節(jié)方法，繪制供熱調(diào)節(jié)曲線圖；</p><p>　　確定管線走向和配件（閥門、補償器、檢查井等）的位置，繪制</p><p><b>　　管網(wǎng)平面布置草圖；</b></p><p>　

41、　根據(jù)平面布置草圖，進行管網(wǎng)水利計算；</p><p>　　確定定壓方式，繪制水壓圖；</p><p>　　進行補償器的選擇計算；</p><p><b>　　固定支座受力計算；</b></p><p>　　各管段保溫層厚度的確定。</p><p><b>　　繪圖部分：</b&g

42、t;</p><p>　　管溝及管線平面布置圖；</p><p>　　主干線縱剖圖和橫斷面圖；</p><p>　　檢查井平面圖和剖面圖；</p><p><b>　　節(jié)點大樣圖。</b></p><p>　　完成設(shè)計時應交出下列設(shè)計文件：</p><p>　　設(shè)計計算書一

43、份，包括：</p><p><b>　　設(shè)計說明書；</b></p><p><b>　　設(shè)計計算書。</b></p><p><b>　　設(shè)計圖紙</b></p><p><b>　　四、參考書目：</b></p><p>　?。?/p>

44、1）《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》</p><p><b>　?。?）《供熱工程》</b></p><p>　?。?）《城市供熱手冊》</p><p>　?。?）《采暖通風空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（包括局部修訂條文）</p><p>　?。?）《暖通空調(diào)設(shè)計選用手冊》 </p><p>　　（6）《

45、散熱器及管道安裝圖》</p><p>　?。?）《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》</p><p>　　（8）《新建集中采暖住宅分戶熱計量設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 </p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1 本論文的背景和意義</p><p>　　眾所周知,暖就是用人工

46、的方法向室內(nèi)供給熱量，保持一定的室內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件或工作條件的技術(shù)。所有供熱系統(tǒng)都由熱媒制備（熱源），熱媒輸送和熱媒利用（散熱設(shè)備）三個主要設(shè)備組成。根據(jù)三個主要組成部分的相互位置關(guān)系來分，供暖系統(tǒng)可分為局部供暖系統(tǒng)和集中式供暖系統(tǒng)。</p><p>　　熱媒制備，熱媒輸送，熱媒利用三個主要組成部分在構(gòu)造上都在一起的供暖系統(tǒng)，成為局部供暖系統(tǒng)，如煙氣供暖，電熱供暖，燃氣供暖等。雖然燃氣和電能通常由遠處

47、輸送到室內(nèi)來，但熱量的轉(zhuǎn)化和理由都是在散熱設(shè)備上實現(xiàn)的</p><p>　　熱源與散熱設(shè)備分別設(shè)置，用熱媒管道相連接，由熱源向各個房間或各個建筑物供給熱量的供暖系統(tǒng)，稱為集中式供暖系統(tǒng)。</p><p>　　隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的供暖和集中供熱事業(yè)得到了迅速的發(fā)展。在東北，西北，華北三北地區(qū)，許多民用樓房建筑和大多數(shù)工業(yè)企業(yè)都裝設(shè)了集中式供暖系統(tǒng)。不少城鎮(zhèn)實現(xiàn)了

48、集中供熱 。供暖技術(shù)的發(fā)展，離不開工業(yè)水平的提高和集中供熱事業(yè)的發(fā)展。各國具體情況不同，各國供暖技術(shù)的發(fā)展也有不同的特點。如原蘇聯(lián)和東歐國家，由于塵世多采用大型熱水網(wǎng)路系統(tǒng)，因個然熱氣熱水供努暖系統(tǒng)工業(yè)廠房采用集中熱風供暖方面，都進行了大量的研究工作和有豐富的實踐經(jīng)驗，在歐美等國家中，由于市場經(jīng)濟和適應用戶的多種要求，在供暖設(shè)備和福建的多樣化，以及供暖系統(tǒng)的自控技術(shù)等方面，不斷進行研究和開發(fā)，促進了供暖系統(tǒng)的現(xiàn)代化。</p>

49、<p>　　本論文的主要方法和研究進展</p><p>　　我國的集中供熱事業(yè)，可以說是在幾乎空白的基礎(chǔ)上，從的一個五年計劃開始發(fā)展的。伴隨著當時的大規(guī)模工業(yè)建設(shè)，興建了區(qū)域性熱電廠，如在北京，保定，石家莊，鄭州，蘭州，哈爾濱等地，為我國發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)事業(yè)奠下基礎(chǔ)。</p><p>　　近十多年來，我國的經(jīng)濟迅速發(fā)展，節(jié)能工作日益受到重視和開放政策的實施，是我國集中供熱事業(yè)，無

50、論在供熱規(guī)模和供熱技術(shù)等方面，都有很大的發(fā)展。取得了顯著得成就，但與一些工業(yè)發(fā)達的國家相比，在整個供熱系統(tǒng)的熱能利用效率，供熱產(chǎn)品設(shè)備品種和質(zhì)量，供熱系統(tǒng)的運行管理與自控水平等等方面，仍有不少差距，有待進一步的提高。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　(1)王國剛首都藍天熱能系統(tǒng)工程探討《熱電聯(lián)產(chǎn)》1999.4。</p>

51、<p>　　(2)龍惟定試論我國暖通空調(diào)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 第十屆全國暖通空調(diào)技術(shù)信 息網(wǎng)論文集 。</p><p>　　(3)陳在康信息技術(shù)與暖通空調(diào)發(fā)展的未來 第十屆全國暖通空調(diào)技術(shù)信 息網(wǎng)論文集 。</p><p>　　(4)曾享麟居民樓與公共建筑的天然氣供熱1999.10.13。</p><p>　　(5)王振銘等 發(fā)展熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)推廣溴化鋰制冷的

52、技術(shù)經(jīng)濟研究熱電專業(yè)委</p><p><b>　　計算說明書</b></p><p>　　一、 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷計算：</p><p>　　1、 圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量</p><p>　　式中 —圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，；</p><p>　　—圍護結(jié)構(gòu)的面積，；</p>&

53、lt;p>　　—冬季室內(nèi)計算溫度，；</p><p>　　—供暖室外計算溫度，；</p><p>　　—圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù);</p><p>　　圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，可按下式計算：</p><p>　　式中 —圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻，；</p><p>　　—圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面的換熱系數(shù)，</p>

54、<p>　　—圍護結(jié)構(gòu)隔層的厚度，；</p><p>　　—圍護結(jié)構(gòu)隔層材料的導熱系數(shù)，</p><p><b>　　查得 </b></p><p>　　屋面：35厚擠塑聚苯乙烯泡沫保溫層，；</p><p>　　樓梯間：為封閉不采暖樓梯間，其外墻，內(nèi)墻結(jié)構(gòu)同上；</p><p>　　門

55、：分戶門采用鋼制保溫防盜門，</p><p>　　樓板：120厚鋼筋混凝土樓板，40厚水泥珍珠巖砂漿墊層，</p><p>　　外墻：采用300厚燒結(jié)空心砌塊，外抹20厚水泥砂漿，內(nèi)抹30厚的雙灰粉保溫砂漿；</p><p>　　查300厚燒結(jié)空心砌塊建筑材料的導熱系數(shù)，2厚水泥砂漿的導熱系數(shù)，30厚的雙灰粉保溫砂漿導熱系數(shù)</p><p>

56、　　由公式得外墻傳熱系數(shù)</p><p><b>　　修正系數(shù)取1.4</b></p><p>　　則修正后的外墻傳熱系數(shù)為</p><p>　　內(nèi)墻：采用200厚燒結(jié)空心砌塊，兩側(cè)各抹20厚水泥沙漿；</p><p>　　查得建筑材料水泥沙漿的導熱系數(shù)</p><p>　　則由公式得外墻傳熱系數(shù)

57、</p><p>　　地面：150厚爐渣保溫墊層</p><p>　　查得建筑材料爐渣保溫墊層</p><p>　　則地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)值可由下式計算：</p><p>　　式中 —貼土保溫地面的換熱阻，；</p><p>　　—非保溫地面的換熱阻，；</p><p><b>　　—保溫層

58、的厚度，；</b></p><p>　　—保溫材料的導熱系數(shù)，；</p><p>　　則第一地帶傳熱系數(shù)：</p><p><b>　　第二地帶傳熱系數(shù)：</b></p><p><b>　　第三地帶傳熱系數(shù)：</b></p><p>　　2、圍護結(jié)構(gòu)附加耗熱量修

59、正，按下式計算：</p><p>　　式中 —圍護結(jié)構(gòu)耗熱量的朝向修正率，取北向10%；南向-15%；東、西向-5%</p><p>　　—圍護結(jié)構(gòu)耗熱量的風力修正率，??；</p><p>　　—兩面外墻好熱量的修正率，取5%；</p><p>　　—窗墻面積比修正，當窗墻面積比大于1時，外窗修正率取10%；</p><

60、;p>　　—間歇附加耗熱量的修正，商場僅白天供暖取20%，不經(jīng)常使用取30%；</p><p>　　3、冷風滲透耗熱量：</p><p>　　用換氣次數(shù)法計算冷風滲透耗熱量：</p><p>　　式中 —房間的內(nèi)部體積，；</p><p>　　—冷空氣的定壓比熱，；</p><p>　　—房間的換氣次數(shù)，次/；

61、</p><p>　　—供暖室外計算溫度下的空氣密度，</p><p>　　4、冷風侵入耗熱量：</p><p><b>　　按下式計算：</b></p><p>　　式中 —外門的基本耗熱量，；</p><p>　　N—考慮冷風侵入的外門附加率，取200%；</p><p

62、>　　5、房間總耗熱量 </p><p>　　6、戶間傳熱耗熱量：</p><p><b>　　按下式計算： </b></p><p>　　式中： —戶間傳熱溫差，取6—圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，內(nèi)墻1.11；樓板</p><p><b>　　2.0</b></p><p&

63、gt;　　二、散熱器設(shè)備選型計算：</p><p>　　選型：選擇4-6-5（四柱760型）散熱面積為0.235片，</p><p><b>　　散熱器傳熱系數(shù) </b></p><p>　　式中 — 管道內(nèi)熱媒溫度與室內(nèi)溫差，；</p><p><b>　　，</b></p>&

64、lt;p><b>　　當 ， </b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　， </b></p><p>　　散熱器散熱面積計算：</p><p>

65、　　式中 —散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；散熱片數(shù)6片時取0.95，散熱片數(shù)為10~20片時取1.05；散熱片數(shù)20片時取1.1；</p><p>　　—散熱器連接形式修正系數(shù)，選用同側(cè)上進下出式，取1.0；</p><p>　　—散熱器安裝形式修正系數(shù)，取1.05；</p><p>　　先假定=1.0得出散熱器散熱面積 </p><p>　　可按

66、下式計算所需散熱器的總片數(shù):</p><p><b>　　(片)</b></p><p>　　式中 —每片的散熱器散熱面積，片；</p><p>　　由取得的值，再根據(jù)上式計算出實際值算出實際值。</p><p>　　《暖通規(guī)范》規(guī)定，柱型散熱器散熱面積可比計算值小0.1，計算結(jié)果見下表。</p><

67、p>　　四、住宅采暖系統(tǒng)的水力計算</p><p>　　該住宅供暖分為四個系統(tǒng)，系統(tǒng)采用下供下回雙管式，供回水干管均敷設(shè)在本層樓板面層下的墊層里。戶內(nèi)管道采用交聯(lián)鋁塑復合（XPAP）管，樓內(nèi)管道采用焊接鋼管。鍋爐中心距底層散熱器中心距離為3m。</p><p>　?。ㄒ唬?水力計算步驟</p><p>　　1基本計算環(huán)路的選擇</p><

68、p>　　由水力計算草圖可見，基本計算環(huán)路是通過立管的最底層散熱器的環(huán)路。</p><p>　　2基本環(huán)路作用壓力的計算</p><p>　　取R=40Pa/m，根據(jù)公式</p><p>　　式中 ——基本環(huán)路的總長度，m；</p><p>　　——沿程損失占總壓力損失的估計百分數(shù)；查《供熱工程》附錄4-6，得=30%。</p&

69、gt;<p>　　由計算草圖知=51.6m</p><p><b>　　將各數(shù)字代入上式得</b></p><p>　　再由公式 反算出的值。</p><p>　　式中 ——機械循環(huán)總作用壓力，Pa；</p><p>　　——中立加速度，g=9.81；</p><p>　　——

70、供水密度，961.92；</p><p>　　——回水密度，977.81；</p><p>　　——機械循環(huán)作用壓力。</p><p>　　代入各數(shù)據(jù)得=8446Pa。</p><p>　　3 管段流量的計算</p><p>　　根據(jù)各管段的熱負荷，求出各管段的流量，計算公式如下：</p><

71、;p><b>　　kg/h</b></p><p>　　式中 Q——管段的熱負荷，W；</p><p>　　——系統(tǒng)的設(shè)計供水溫度，℃ </p><p>　　——系統(tǒng)的設(shè)計回水溫度，℃ </p><p>　　根據(jù)G、R的范圍，查《供熱工程》附錄表4-1和鋁塑管的水力計算表，選擇最接近R的管徑。將查出的d、R、

72、v和G值列入水力計算表中。</p><p>　　4 長度壓力損失的確定</p><p>　　根據(jù)長度壓力損失=Rl，求出長度壓力損失，列入水力計算表中。</p><p>　　5 確定局部阻力損失</p><p>　　① 根據(jù)系統(tǒng)圖中管路的實際情況，列出各管段局部管件名稱（見局部阻力計算表），然后查出阻力系數(shù)，將其列入局部阻力

73、計算表中，最后將各管段總局部阻力系數(shù)列入水力計算表中。</p><p>　　② 利用《供熱工程》附錄表4-3，根據(jù)管段流速v，可查出動壓頭值，列入水力計算表中。根據(jù)，將求出的列入水力計算表中。</p><p>　　6 確定總壓力損失</p><p>　　根據(jù)公式，求出總壓力損失，將其列入水力計算表中。</p><p>　　7

74、 立管第三層散熱器環(huán)路各管段管徑的確定</p><p>　?、?根據(jù)并聯(lián)環(huán)路節(jié)點平衡原理，確定出通過第三層環(huán)路的資用壓力。</p><p>　　按管段的流量G和，確定管段的管徑d，將相應的R、v值列入水力計算表中。</p><p>　　8 確定不平衡率</p><p>　　此相對差額在允許在15%范圍內(nèi)。</p>&l

75、t;p>　　其它樓層與立管的計算方法與此相同。計算結(jié)果見水力計算表。</p><p><b>　　室外管網(wǎng)設(shè)計計算</b></p><p>　　各建筑物熱負荷計算：</p><p>　　供暖設(shè)計熱負荷的概算采用面積熱指標法進行計算，按公式得：</p><p>　　式中 —建筑物的供暖設(shè)計熱負荷，；</p&g

76、t;<p>　　—建筑物的建筑面積，；</p><p>　　—建筑物供暖面積熱指標，，由各建筑物的用途取值，結(jié)果見表中；</p><p>　　熱負荷隨室外溫度的變化曲線：</p><p>　　建筑物的供暖熱負荷浴室外溫差成正比，即</p><p>　　式中 —供暖設(shè)計熱負荷和在室外溫度下的熱負荷；</p><

77、;p>　　—供暖相對熱負荷比；</p><p>　　—供暖室內(nèi)計算溫度，取=18</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　由此制得熱負荷隨室外溫度變化曲線圖，見圖</p><p><b>　　當 時，</b></p><p>　　采用分階段改變

78、流量的質(zhì)調(diào)節(jié)：</p><p>　　對無混水裝置的供暖系統(tǒng)：</p><p><b>　　1、當時，即： </b></p><p>　　式中—用戶散熱器的設(shè)計平均計算溫差， </p><p>　　—用戶的設(shè)計供、回水溫差，</p><p>　　系數(shù)取0.77；取0.75；</p>

79、<p><b>　　將數(shù)值代入上式得 </b></p><p><b>　　2、當時，即：</b></p><p><b>　　代入數(shù)值得：</b></p><p>　　繪圖結(jié)果見水溫調(diào)節(jié)曲線圖。</p><p><b>　　五、保溫層選擇：</b&g

80、t;</p><p><b>　　當公稱直徑為時，；</b></p><p><b>　　當公稱直徑為時，;</b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過對民用建筑采暖系統(tǒng)設(shè)計與區(qū)域室外熱水網(wǎng)路的設(shè)計，使我進一步鞏固了所學習的理論知識，為今后解決實

81、際的工程問題打下了一定的基礎(chǔ)。對集中供熱系統(tǒng)有了更深的理解。</p><p>　　要搞好集中供熱的基本建設(shè)，必須堅持從實際出發(fā)，從全局出發(fā)，量力而行；從各地區(qū)的實際情況出發(fā)進行基本建設(shè)，因地制宜；根據(jù)各地區(qū)的能源、經(jīng)濟條件的特點，制定完善的方案以達到節(jié)能的目的。通過此次設(shè)計，使我們學到了許多書本以外的知識，為我們走向工作崗位奠定了堅實的基礎(chǔ)，是我對課本知識由感性認識向理性認識的一次升華，感謝學校為我們提供了這次寶

82、貴的實踐機會。</p><p>　　當然還要實行統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局。我們要尊重客觀經(jīng)濟規(guī)律，遵守基本建設(shè)紀律，認真按程序辦事，謹慎的選擇建設(shè)方案，考慮經(jīng)濟合理。</p><p>　　設(shè)計的順利完成得到了各位暖通教研室的老師們和同學的熱情支持和幫助，提供了許多資料和設(shè)計過程中的便利，在此謹向他們致以誠摯的謝意。特此感謝指導教師李炎老師的精心輔導。</p><p>&l

83、t;b>　　致謝</b></p><p>　　在集中供熱系統(tǒng)設(shè)計的過程中，我得到了各位指導教師和同學們真誠而熱情的幫助。老師在繁忙的工作、研究之余，抽空為我們答疑、講解設(shè)計過程中遇到的困難。從開始設(shè)計的每一個細節(jié)到結(jié)束都凝結(jié)著他們的辛勤汗水。在各為指導老師力所能及的關(guān)懷和幫助之下，我順利地完成了此次設(shè)計任務(wù)。在此對老師們的辛勤付出深表謝意和敬意。特別感謝指導老師李炎以及暖通教研室的其他老師的關(guān)心

84、與指導。同時也要感謝圖書館的各位老師的大力支持。</p><p>　　此外，本設(shè)計的順利完成也要歸功于同學們的支持和幫助。設(shè)計過程中持續(xù)長時間的計算、思考有時的確很枯燥，可是有同學們精神上的支持，畢業(yè)設(shè)計不再僅僅是單調(diào)得面對書本。這些不僅使我在學習中達到了循序漸進的效果，而且更重要的是進一步增進了同學之間的友誼。</p><p>　　感謝學校給我們這樣的機會：學習與樂趣同在，研究與友誼并存